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东农18秋《自动控制原理》离线作业-自动控制原理

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发表于 4 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
东北农业大学网络教育学院
自动控制原理网上作业题(2015更新版)
第一章 基本概念
一、简答题
1 简述自动控制的基本概念
2 简述自动控制系统的基本组成
3 简述控制系统的基本控制过程
4 简述自动控制系统的基本分类
5 试比较开环控制和闭环控制的特点
6 简述自动控制系统的性能评价指标二、分析计算题
1 液位自动控制系统如图所示。试分析该系统工作原理,画出系统原理框图,指出被控对象、被控参量和控制量
2 发动机电压调节系统如图所示,试分析其工作原理,画出系统原理框图,指出其特点。

3液面控制系统如图所示。试分析该系统的工作原理,指出系统中的干扰量、被控制量及被控制对象,并画出系统的方框图。

4控制系统如图所示。简述该系统的工作原理,说明该系统的给定值、被控制量和干扰量,并画出该系统的方块图。

5火炮随动控制系统如图所示。简述该系统的工作原理,并画出该系统的原理框图。

第二章 线性控制系统的数学模型
一、简答题
1 简述建立控制系统数学模型的方法及其数学表示形式
2 简述建立微分方程的步骤
3 简述传递函数的基本概念及其特点
4 给出组成控制系统典型基本环节二、分析计算题
1 有源电网络如图所示,输入量为,输出量为,试确定该电网络的传递函数

2 电枢控制式直流电动机原理图如图所示,输入量为,输出量为,试确定其微分方程。

图中,电动机电枢输入电压;电动机输出转角;电枢绕组的电阻;电枢绕组的电感;流过电枢绕组的电流;电动机感应电势;电动机转矩;电动机及负载这和到电动机轴上的转动惯量;电动机及负载这和到电动机轴上的粘性摩擦系数。
3 某RC电路网络原理图如图所示,电压为输入量,为输出量,试画出其方块图,并求其传递函数。
4 某控制系统方块图如图所示,被控制量为,控制量为,试用梅森公式确定该系统的传递函数
5 某控制系统的信号流图如图所示,被控制量为,控制量为,试用梅森公式确定其传递函数

第三章 线性控制系统的时域分析
一、简答题
1控制系统的典型输入信号有哪几个?
2 评价控制系统的动态性能指标由哪些?
3 简述控制系统稳定的基本概念及系统稳定的充要条件
4 简述控制系统稳态误差的基本概念
5 简述一阶控制系统的基本概念及其主要特点
6 简述控制系统中闭环主导极点的符合条件二、分析计算题
1 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为,求该系统稳定时,参数K和T的取值范围2已知控制系统方块图如图所示。若使系统的单位阶跃响应具有σp=16.3%,tp=1秒。试确定前置放大器的增益K及内反馈系数τ。

                                         
3 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为,求:系统稳定时,k值的取值范围。4 温度计的传递函数为。用其测量某一容器中的水温,发现经1分钟后才能指示出实际水温的96%,求:(1)该温度计的指示从实际水温的10%变化到90%所需要的时间;(2)如给该容器加热,使容器内水温以0.1的速度均匀上升,温度计的稳态指示误差有多大。5 某位置随动控制系统如图所示,求:(1)系统的开环极点和闭环极点;(2)输入为单位阶跃函数信号时,系统的自然振荡角频率和阻尼比;(3)系统的动态性能指标上升时间、调节时间和超调量。
6 某单位负反馈自动控制系统的开环传递函数为,求输入为斜坡函数信号时,该系统的稳态误差。7 某系统在领初始条件下的单位阶跃响应为,试确定该系统的闭环传递函数。8 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为,试系统闭环稳定时k的取值范围。
第四章 线性控制系统的根轨迹分析
一、简答题
1 简述根轨迹的基本概念
2 简述绘制根轨迹的依据
3 简述绘制根轨迹的基本规则二、分析计算题
1 某控制系统的开环传递函数为,试绘制系统的概略根轨迹图
2 设一控制系统方框图如图4-5所示,试绘制系统根轨迹。

图4-5 控制系统方框图3 某控制系统的根轨迹如图所示。由系统的根轨迹图,求:1)确定系统稳定时参数k的范围;2)确定系统阶跃响应无超调时k的取值范围;3)系统出现等幅振荡时的振荡频率。
4 某单位负反馈控制系统的的根轨迹如图所示,求:时,计算系统的动态性能指标
5已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为,应用根轨迹法分析开环放大倍数K对系统的影响,计算K=5时系统的性能。第五章 线性控制系统的频率特性分析
一、简答题
1 简述频率特性的基本概念
2频率特性的几何表示方法有哪几种?
3 简述奈奎斯特稳定判据
4 简述控制系统时域指标和频域指标
5 简述频域法分析和设计系统时常用的“三频段”的特点二、分析计算题
1 某单位负反馈控制系统的开环传递函数为,试绘制系统的开环对数频率特性图
2 最小相位系统开环对数幅频特性渐近曲线如图所示,求系统的开环传递函数。
3 某单位负反馈控制系统开环对数频率特性图如图所示,试求:(1)系统的开环传递函数;(2)系统的相角裕度与幅值裕度,判别系统的稳定性;(3)闭环系统稳定的的临界值。
4某最小相位系统的奈奎斯特图如图所示(具有正实部开环极点的个数为0,即P=0),试分析系统的稳定性及其系统的类型数
5 已知控制系统的开环传递函数,求:1)画出系统的开环传递函数的对数幅频特性图;2)计算系统的相角裕度r(ωc);3)判断系统的稳定性。
第六章 线性控制系统的串联校正
一、简答题
1 简述系统校正的基本概念
2 简述校正方式的基本特点
3 简述基于频率特性分析法校正的基本原理
4 简述超前校正的特点
5简述滞后校正的特点
6简述期望频率特性法校正的特点二、分析计算题
1 控制系统的开环对数幅频特性曲线如所示,其中虚线L1为校正前的,实线L2为校正后的,实线LC为校正环节。求:1)确定所用的是何种串联校正,并写出校正装置的传递函数Gc (s);2)确定校正后系统稳定时的开环增益;3)当开环增益k =1时,求校正后系统的相位裕度( ,幅值裕度kg(dB)。
2 单位负反馈系统不可变部分的传递函数为,要求满足性能指标:(1)开环放大倍数;(2)相角裕度;设计串联超前校正。3某最小相位系统校正前、后开环对数幅频特性分别如图所示。求:1)校正前、后系统的传递函数;2)校正前、后系统的相角裕量;3)校正网络的传递函数;4)校正网络的校正类型。
4 某单位反馈系统的开环传递函数为,试设计PID控制器。要求:(1)稳态速度误差;(2)超调量;(3)调节时间。5 由实验测得单位反馈二阶系统的单位阶跃响应,如图所示。要求:(1)绘制系统的方框图,并标出参数值;(2)系统单位阶跃响应的超调量 ;(3)峰值时间。设计校正环节并画出校正后系统的方框图。
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